سلول های خورشیدی با راندمان بالا رکورد جدید! بازده سلول خورشیدی

امروزه انواع پنل های خورشیدی روز به روز محبوبیت بیشتری پیدا می کنند. و بیهوده نیست، زیرا علاوه بر این واقعیت که جمعیت سیاره زمین شروع به فکر کردن در مورد منابع انرژی محیطی می کنند، پنل های خورشیدی نیز روز به روز کارآمدتر انرژی می شوند. البته اساسی ترین چیزی که در هر سیستم منبع تغذیه خورشیدی وجود دارد پنل ها یا باتری ها هستند.بنابراین مهم است که بفهمیم چه چیزی چیست. البته، سیستم بسیار پیچیده تر است و شامل انواع تثبیت کننده ها، اینورترها و غیره است، اما این نکته اصلی نیست.

انواع آن چیست پنل های خورشیدییا پانل ها؟

بر این لحظهانواع باتری های خورشیدی به قدری متنوع هستند و تعداد آنها به قدری زیاد است که هر مصرف کننده ای که می خواهد چنین منبع انرژی را به دست آورد این سوال را مطرح می کند: چگونه باتری خورشیدی انتخاب کنیم؟ پنل های خورشیدی چیست؟مقاله ما در این مورد است: ما سعی خواهیم کرد، بدون وارد شدن به دنیای فناوری، بفهمیم که باتری ها یا پنل هایی که با انرژی خورشیدی کار می کنند به کدام دسته تقسیم می شوند، زیرا بازار پر است از معاملات عالیو ما می خواهیم این یا آن سیستم را به شما بفروشیم. اول از همه، ماژول های خورشیدی در مواد، اصل عملکرد و اصل تولید متفاوت هستند. پس بیایید بفهمیم چه چیزی و چرا.

پنل های خورشیدی سیلیکونی

این نوع پنل های خورشیدی در درجه اول در مواد آن متفاوت است، که همانطور که از نام آن حدس می زنید با سیلیکون نشان داده شده است. اینها محبوب ترین باتری های موجود در بازار امروز هستند. این به دلیل این واقعیت است که سیلیکون یک ماده نسبتاً در دسترس است، ارزان است و در عین حال دارای شاخص های عملکرد خوبی در مقایسه با انواع رقابتی ماژول های خورشیدی است. آنها نه تنها از سیلیکون، بلکه از مونو، پلی کریستال و همچنین سیلیکون آمورف تولید می شوند. تفاوت در چیست؟

سلول های خورشیدی تک کریستالی

برای تولید سلول های خورشیدی تک کریستالی از سیلیکون خالص و خالص استفاده می شود.. این نوع پنل خورشیدی شبیه یک لانه زنبوری سیلیکونی یا سلول هایی است که به یک ساختار متصل هستند. پس از اینکه تک کریستال خالص جامد شد، به صفحات بسیار نازک، تا ضخامت 300 میکرون تقسیم می شود. چنین صفحات تمام شده توسط یک شبکه نازک از الکترودها به هم متصل می شوند. در مقایسه با باتری های آمورف، این باتری ها گران تر هستند، زیرا فناوری تولید آنها چندین برابر پیچیده تر است. در عین حال، چنین باتری هایی باید حداقل برای بالا بودن آنها انتخاب شوند ضریب کارایی (COP). در سطح 20 درصد. بله، برای پانل های خورشیدی این یک شاخص خوب است.

پنل های خورشیدی پلی کریستالی

برای آن برای به دست آوردن پلی کریستال، ماده سیلیکون به آرامی سرد می شود.این رویکرد به فناوری تولید بسیار ارزان‌تر از پنل‌های نوع قبلی است و بنابراین این نوع ارزان‌تر است. در عین حال، انرژی کمتری برای ساخت مورد نیاز است و این بار دیگر بر قیمت اثر مفیدی دارد. اما چه چیزی باید قربانی شود؟ بنابراین، این باتری ها راندمان پایین تر است - تا 18٪. چنین کاهشی در ضریب با تشکیلات داخل پلی کریستال همراه است که باعث کاهش کارایی می شود. برای درک بهتر تفاوت بین باتری های نوع اول و دوم، به جدول نگاهی بیندازید:

جدول مقایسه پنل های خورشیدی مونو کریستال و پلی کریستال:

پنل های خورشیدی آمورف یا باتری های سیلیکونی آمورف

• این نوع سلول های خورشیدی را می توان به عنوان سیلیکون طبقه بندی کرد (زیرا مواد تولید - سیلیکون) و به فیلم، زیرا بر اساس اصل تولید باتری فیلم ساخته شده اند. اما هنوز هم تفاوت هایی وجود دارد.

• اینجا از کریستال های سیلیکون استفاده نمی شود، بلکه به اصطلاح سیلان (سیلیکون هیدروژن) استفاده می شود.. روی بستر، داخل باتری ها اعمال می شود. راندمان این نوع پنل های خورشیدی بسیار کمتر است - حدود 5٪. اما آنقدرها هم بد نیست! همچنین مزایایی وجود دارد که از جمله آنها می توان نام برد: جذب بسیار بهتر (20 برابر بهتر)، در غیاب آفتاب مستقیم، زمانی که هوا ابری است، خاصیت ارتجاعی پانل ها بهتر عمل می کند.

• همچنین ترکیبی از پانل های تک و پلی کریستال با پانل های آمورف وجود دارد.این ترکیب مزایای دو را ترکیب می کند انواع مختلف. به عنوان مثال، زمانی که خورشید برای باتری های کریستالی معمولی کافی نباشد، باتری ها بهتر کار می کنند.

پانل های خورشیدی فیلم

پانل های فیلم گام بعدی در توسعه منابع انرژی خورشیدی هستند.گامی که عمدتاً به دلیل نیاز به کاهش قیمت برای تولید باتری ها و تمایل به بهبود بهره وری انرژی دیکته شده است.

باتری های فیلم بر اساس تلورید کادمیوم

• کادمیوم ماده ای است که دارد سطح بالاجذب نور، به عنوان ماده ای برای پنل های خورشیدی در دهه 70 کشف شد. امروزه، این ماده نه تنها در فضا، در مدار نزدیک زمین، بلکه به طور فعال به عنوان ماده ای برای پنل های خورشیدی برای مصارف معمولی و خانگی استفاده می شود.

• مشکل اصلی در استفاده از چنین موادی سمی بودن آن است.. با این حال، تحقیقات نشان می دهد که سطح کادمیوم. فرار به جو بسیار کوچک است که برای سلامتی انسان مضر باشد. همچنین علیرغم راندمان پایین در محدوده 10 درصد، هزینه هر واحد توان در چنین باتری هایی کمتر از باتری های آنالوگ است.

پانل های فیلم بر اساس سلنید مس-ایندیوم

نوع پنل های خورشیدی ساخته شده از این مواد از مس، ایندیم، سلنیوم به عنوان نیمه هادی استفاده کنید. به هر حال، ایندیوم اصلی است، بسیار مواد لازم، که در ساخت مانیتورهای کریستال مایع کاربرد دارد. بنابراین، با گذاشتن چنین ماده ای برای این اهداف، اغلب از گالیوم استفاده می شود که جایگزین ایندیم در عملکردهای آن می شود. راندمان در اینجا بالاتر از باتری های تلورید کادمیوم است - حدود 20٪.

پنل های خورشیدی پلیمری

نوعی از پنل های خورشیدی که در سال های نه چندان دور اختراع شد و شروع به تولید کرد. در اینجا هادی ها پلی فنیلن، فولرن ها، فتالوسیانین مس هستند.علاوه بر این، چنین فیلمی بسیار نازک است - حدود 100 نانومتر. با وجود سطح پایینراندمان، حدود 5٪، شما هنوز هم می توانید دلایلی را که چرا باید این نوع پانل های خورشیدی را انتخاب کنید برجسته کنید: در دسترس بودن مواد، هزینه کم، عدم انتشار مضر در جو. بنابراین این باتری ها برای مصرف کنندگان عالی هستند، زیرا دارای خاصیت ارتجاعی و سازگاری با محیط زیست هستند.

جدول مقایسه: انواع پنل های خورشیدی و سطح بازده

در آخر می خواهم مقایسه کنم ضرایب بازده هر نوع پنل خورشیدی، اما فراموش نکنید که علاوه بر کارایی، عوامل بسیار دیگری نیز وجود دارد که می تواند هر نوع را هم برای خوب و هم برای بد مشخص کند.

ماژول های خورشیدی متمرکز چیست؟

ماژول‌های تمرکز به استفاده مؤثرتر از صفحه‌های خورشیدی کمک می‌کنند و در نتیجه تقریباً دو برابر فضا صرفه‌جویی می‌شود. با این حال، چنین سیستمی به دلیل نیاز به نصب پیچیده است ماژول مکانیکی، که عدسی را به سمت خورشید می چرخاند. مخصوصاً چنین تأسیساتی در مکانهایی که تابش مستقیم خورشید در طول سال فراوان است ضروری است.

باتری های حساس به نور

رنگ حساس کننده نور دوباره به بهینه سازی دریافت انرژی خورشیدی کمک می کند، اما در عین حال، پنل های خورشیدی که بر اساس این اصل کار می کنند، بیشتر یادآور فرآیند فتوسنتز در طبیعت هستند. با این حال، تا کنون این تنها یک ایده مفهومی است که هیچ اجرایی ندارد. چه کسی می داند، شاید تا زمانی که تصمیم به خرید پنل های خورشیدی بگیرید، آنها قبلاً با قدرت و اصلی در بازار فروخته می شوند.

خوب، متوجه شدید که پنل های خورشیدی چیست؟ امیدواریم این مقاله به شما کمک کند تصمیم بگیرید کدام باتری را برای خانه خود تهیه کنید.، اما اگر پس از خواندن سوالات بیشتری دارید - به وب سایت ما خوش آمدید، جایی که تمام اطلاعات مربوط به پنل های خورشیدی و منابع انرژی خورشیدی و همچنین در مورد انواع مختلفپنل های خورشیدی.

دارنده رکورد از نظر کارایی در بین باتری‌های خورشیدی، از هر طریقی که امروزه در بازار موجود است، توسط مؤسسه سیستم‌های انرژی خورشیدی انجمن Fraunhofer در آلمان، باتری‌های خورشیدی مبتنی بر سلول‌های فتوولتائیک چند لایه ایجاد شده‌اند. از سال 2005، Soitec آنها را تجاری می کند.

اندازه خود فتوسل ها از 4 میلی متر تجاوز نمی کند و فوکوس آن نور خورشیدآنها با استفاده از لنزهای متمرکز کمکی به دست می آیند که به لطف آنها نور اشباع شده خورشید به برق با راندمان تا 47٪ تبدیل می شود.

باتری شامل چهار اتصال p-nبه طوری که چهار بخش مختلف از فتوسل می توانند به طور موثر تابش را با طول موج مشخص، از نور خورشید متمرکز 297.3 برابر، در محدوده طول موج از مادون قرمز تا ماوراء بنفش دریافت و تبدیل کنند.

محققان به رهبری فرانک دیمیروت در ابتدا وظیفه رشد یک کریستال چند لایه را بر عهده گرفتند و راه حل پیدا شد - آنها بسترهای رشد را به هم متصل کردند و نتیجه یک کریستال با لایه های نیمه هادی مختلف با چهار زیرسلول فتوولتائیک بود.

سلول‌های فتوولتائیک چندلایه مدت‌هاست در فضاپیماها مورد استفاده قرار می‌گرفتند، اما اکنون ایستگاه‌های خورشیدی مبتنی بر آنها در 18 کشور جهان راه‌اندازی شده‌اند. این امر به دلیل بهبود و کاهش هزینه های فناوری امکان پذیر می شود. در نتیجه، تعداد کشورهایی که با ایستگاه‌های خورشیدی جدید عرضه می‌شوند افزایش می‌یابد و روند رقابت در بازار صنعتی خورشیدی وجود دارد.

در رتبه دوم پانل های خورشیدی مبتنی بر فتوسل سه لایه شارپ قرار دارند که راندمان آنها به 44.4 درصد رسیده است. ایندیم-گالیوم فسفید اولین لایه سلول خورشیدی، آرسنید گالیم لایه دوم و ایندیم-گالیوم آرسنید لایه سوم است. این سه لایه توسط یک دی الکتریک از هم جدا می شوند که برای دستیابی به اثر تونل عمل می کند.

غلظت نور بر روی فتوسل به لطف لنز فرنل مانند توسعه دهندگان آلمانی به دست می آید - نور خورشید 302 بار متمرکز شده و توسط یک فوتوسل نیمه هادی سه لایه تبدیل می شود.

تحقیقات علمی در مورد توسعه این فناوری توسط شارپ از سال 2003 با حمایت NEDO، یک سازمان مدیریت دولتی ژاپن که ترویج می کند، به طور مداوم انجام شده است. تحقیق علمیو توسعه و همچنین اشاعه فناوری های صنعتی، انرژی و زیست محیطی. شارپ تا سال 2013 به رکورد 44.4 درصدی دست یافت.

دو سال قبل از شارپ، در سال 2011، شرکت آمریکایی Solar Junction قبلاً باتری‌های مشابهی را منتشر کرده بود، اما با بازدهی 43.5 درصد، ابعاد عناصر آن 5 در 5 میلی‌متر بود و فوکوس نیز توسط لنزها انجام می‌شد و نور خورشید را 400 بار متمرکز می‌کرد. سلول‌های فتوولتائیک سه اتصالی بر پایه ژرمانیوم بودند و این گروه حتی برنامه‌ریزی کردند که فتوسل‌های پنج و شش پیوندی ایجاد کنند تا بتوانند طیف را بهتر جذب کنند. تحقیقات تا به امروز توسط این شرکت در حال انجام است.

بنابراین، پنل های خورشیدی ساخته شده در ترکیب با متمرکز کننده ها، که همانطور که می بینیم در اروپا، آسیا و آمریکا تولید می شوند، بالاترین راندمان را دارند. اما این باتری ها عمدتا برای ساخت نیروگاه های خورشیدی زمینی در مقیاس بزرگ و برای تامین انرژی کارآمد فضاپیماها ساخته می شوند.

اخیراً رکوردی در زمینه پنل های خورشیدی مصرفی معمولی به ثبت رسیده است که در دسترس اکثر افرادی است که می خواهند آنها را عرضه کنند، مثلاً سقف یک خانه.

در اواسط پاییز 2015، شرکت ایلان ماسک SolarCity کارآمدترین پنل های خورشیدی مصرفی را معرفی کرد که بازده آنها بیش از 22٪ است.

این شاخص با اندازه گیری های انجام شده توسط آزمایشگاه مرکز آزمایش انرژی های تجدید پذیر تأیید شد. کارخانه بوفالو در حال حاضر هدف تولید روزانه 9000 تا 10000 پنل خورشیدی را تعیین کرده است که مشخصات دقیق آن هنوز اعلام نشده است. این شرکت در حال حاضر قصد دارد سالانه حداقل 200000 خانه را با باتری های خود تامین کند.

نکته این است که بهینه شده است فرآیند تکنولوژیکیبه شرکت اجازه داد تا هزینه تولید را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، در حالی که راندمان را 2 برابر در مقایسه با پانل های خورشیدی سیلیکونی مصرف کننده به طور گسترده افزایش داد. ماسک مطمئن است که پنل های خورشیدی او در آینده نزدیک محبوب ترین مورد بین صاحبان خانه خواهد بود.

من فریاد می زنم و گریه می کنم، احتمالاً ویدیو باید اینگونه شروع می شد، اما بسیاری از مردم بلافاصله شروع به فکر کردن در جهت اشتباه می کنند. بله، مطالب زیادی در مورد کارایی پنل های خورشیدی وجود دارد. بله، آنقدر زیاد است که همه به دنبال یک پنل خورشیدی با بازده 30 -50٪ هستند، مهم نیست چقدر هزینه داشته باشند. بس کن چی؟ آیا شما واقعا از آن دسته افرادی هستید که فکر می کنند امروزه کارایی پنل ها همان چیزی است که در آن وجود دارد دسترسی آزادکافی نیست. آیا واقعاً 22 -28٪ کافی نیست؟

آیا می خواهید نمونه ای از آنچه واقعاً بازدهی پایینی دارد و در اینجا در مورد پنل های خورشیدی تولید شده در سال 1990 با بازده حدود 10٪ صحبت کنیم و می دانید ، اکنون با اطمینان می توانم بگویم که این افسانه که هرکسی این موضوع را درک نمی کند در اینترنت پخش می شود دروغ محض است. و برای اینکه با خیال راحت این را بگویم، باید با پول خودم 2 پنل بخرم و در کار نصب کنم و حدود یک سال آنها را مشاهده کنم. گزینه های مختلفاتصالات

چه حکمی آماده است.

راندمان پنل های خورشیدی قدیمی تر تولید شده قبل از سال 2010 به طور قابل توجهی کمتر از بازده پانل های مدرن است و حتی در اینجا ما در مورد ارزان شدن دومی صحبت نمی کنیم، بلکه در مورد فناوری تولید صحبت می کنیم. ما به این واقعیت دست نخواهیم داد که مدل های مدرن نازک تر هستند، دارای یک پوشش جاذب جدید هستند که از پانل های قدیمی موثرتر است و کمتر محو می شود. نه، ما فقط در مورد کارایی صحبت می کنیم.

برای شروع، کارایی چیست - ضریب عملکرد.

بنابراین، زبان سادهپانل های خورشیدی در حال حاضر به این صورت کارآمد هستند، اما نه در آینده، زیرا هر چه پانل خورشیدی دورتر و طولانی تر کار کند، کاراییپایین تر و پایین تر می شود و اگر پانل های خورشیدی را بیرون بکشید و بارگذاری کنید مدار کوتاهلامپ های مارپیچ یا IR، همانطور که برخی انجام می دهند. کارایی پنل های خورشیدی به سادگی چندین برابر سریعتر ذوب می شود.

بنابراین، واقعاً چنین اطلاعاتی وجود ندارد، حتی اگر چنین اطلاعات نادرستی باشد، به خصوص با چنین فرسودگی و پارگی پانل های خورشیدی در کشور ما یافتن مشکل است. و در نهایت به چه چیزی می رسیم؟

ساده است، وقتی خورشید وجود دارد، پنل های خورشیدی تقریباً تمام توان خود را می دهند، اما ولتاژ کار و بیکار کاهش یافته است. بله، جریان کمی کاهش یافت، حدود 0.5 - 1A. و با توجه به صحبت‌های اکثر وبلاگ‌نویس‌ها می‌توان به اینجا خاتمه داد، اما نه، کارایی ما نیز کاهش یافته است، اکنون پانل‌های خورشیدی هم از نظر ولتاژ و جریان، در هوای ابری یا در نور بازتابی کمتر تولید می‌کنند. این کاهش راندمان یا سایش پانل است. به نظر می رسد کار می کند، اما به نظر می رسد حتی در آب و هوای بد نیست.

شما همه چیز را فکر می کنید ، اما آنجا نبود ، من قبلاً عادت کرده ام همه چیز یا تقریباً همه چیز را بگویم ، حتی اگر در زمان حال دمپایی به سمت من پرواز می کند ، و در آینده جمع می شوند و می گویند ، چرا نمی دانستی :) من یک مشکل دیگر از پانل های خورشیدی فرسوده را به شما می گویم.

برای مثال! موضوع این است که به دلیل فرسودگی پنل خورشیدی و روکش جاذب و جاذب نور به شدت آسیب دیده و سوخته، اتفاقاً عده ای که اطلاعی ندارند این پوشش را پوشش پراکنده یا چیزی شبیه به این می نامند. اما وظیفه آن به درستی جاذب و جذب نور است، محافظت از ویفر سیلیکونی و ساختار خود عنصر و جذب موثرتر نور خورشید! بیشتر کارایی به این لایه نازک بستگی دارد.

بنابراین، هنگامی که فرو می ریزد و می سوزد، سلول های خورشیدی با شدت بیشتری شروع به گرم شدن می کنند و قدرت آنها کاهش می یابد. این اثر بسیار شبیه به نیمه هادی نیمه شکسته یا بیش از حد گرم شده است که به نظر می رسد کار می کند، اما گرم می شود و ویژگی های آن سقوط می کند. بنابراین، از آنجایی که سلول خورشیدی همان هادی است انتقال n-n، فقط اندازه بزرگترتمام قوانین الکترونیک در مورد سلول خورشیدی نیز اعمال می شود.

و مهمتر از همه، ترکیب خورشیدی قدیمی و جدید غیرممکن است، زیرا وقتی قدرت خروجی به ضعیف‌ها کاهش می‌یابد، و پنل‌های جدید همچنان ادامه دارند، پنل‌های قدیمی بخشی از برق را به عنوان بار روی خود می‌کشند و در نتیجه به جای کار، خیابان را گرم می‌کنند!

خودشه. و اکنون بیشتر در مورد آن صحبت خواهم کرد تا اکثریت داستان نویسان و افرادی که در این موضوع نیستند اطلاعات شایسته تری داشته باشند. و اگر مشاهدات واقعی وجود داشته باشد، اطلاعاتی در مورد چگونگی افزایش عمر سلول های خورشیدی وجود دارد.

امروزه سردرگمی های زیادی در مورد مفهوم کارایی یک منظومه شمسی وجود دارد معیار مهمهزینه آنها مفهوم راندمان سلول خورشیدی به درصدی از نور خورشید که بر روی پانل می افتد، با استفاده بیشتر به برق تبدیل می شود. مواد متفرقهبرای پنل های خورشیدی راندمان های متفاوتی ایجاد می کنند، حتی شرکت های تولید کننده یکسان بازده تبدیل متفاوتی دارند. افزایش کارایی است بهترین راهکاهش هزینه های انرژی خورشیدی

کارایی باتری خورشیدی بستگی به خلوص صفحاتی دارد که به عنوان مواد اولیه در ساخت استفاده می شود. علاوه بر این، بسیار مهم است که پانل از نوع تک کریستالی یا پلی کریستالی باشد. بیشتر شرکت‌های بزرگ تلاش خود را بر بهبود کارایی متمرکز می‌کنند تا هزینه‌های استفاده بی‌رحمانه از انرژی خورشیدی را کاهش دهند.

محدوده کارایی کلی پنل های خورشیدی را بر اساس آن در نظر بگیرید انواع متفاوتعناصر و فناوری های مختلف

موارد زیر وجود دارد - سیلیکون چند کریستالی یا تک کریستالی. پنل های خورشیدی چندگانه بازده کمتری نسبت به باتری های تک کریستالی دارند.

راندمان یک سلول خورشیدی برای سیلیکون تک کریستالی معمولی می تواند از 12% تا 20% متغیر باشد. در موارد معمول نصب شده، راندمان محاسبه شده 15% است و به نوع عملکرد خود سیلیکون بستگی دارد. برخی از تولیدکنندگان جهان به منظور کاهش هزینه های خود و جلوتر از رقبا در این صنعت رقابتی، دائماً در حال بهبود کارایی هستند. برخی دیگر با استفاده از سلول های خورشیدی کریستالی کارایی را به حداکثر می رساند در مقیاس بزرگتولید.

سلول های خورشیدی پلی کریستال هزینه کمتری نسبت به تک کریستال دارند و راندمان آن در محدوده 14-17 درصد است.

فناوری لایه نازک، برخلاف مواد کربن-سیلیکونی، دارای تعدادی مزیت است.

فناوری‌های سیلیکون آمورف C-Si کمترین میانگین راندمان را دارند، اما ارزان‌ترین هستند.

مس-ایندیم-گالیوم-سولفید (CIGS) و کادمیوم-تلوریم (Cd-Te) بیشترین پتانسیل را در بهبود کارایی دارند. بسیاری از تولیدکنندگان توسعه این فناوری را به جلو پیش می برند و یکی از بالاترین نرخ های بازده مدل های خود را ارائه می دهند که آن را 19 درصد افزایش می دهد. آنها با استفاده از چندین روش، از جمله استفاده از پوشش های بازتابنده که می توانند نور بیشتری را از گوشه جذب کنند، به این ارزش دست یافتند.

اگر وابستگی را نه به مواد، بلکه به آن توجیه کنید ابعاد کلیپس هر چه راندمان بالاتر باشد، مساحت مورد نیاز سطح کار باتری ها کمتر می شود.

اگرچه میانگین درصد ممکن است کمی کم به نظر برسد، اما تعویض تجهیزات، دقیقاً در هنگام نصب، با قدرت کافی برای پوشش نیازهای انرژی آسان است.

عوامل موثر بر کارایی آرایه های خورشیدی عبارتند از:

جهت سطح نصب
سقف در حالت ایده آل باید رو به جنوب باشد، اما کیفیت طراحی اغلب می تواند جهت های دیگر را جبران کند.

زاویه شیب
ارتفاع و شیب سطح می تواند بر تعداد ساعات دریافت نور خورشید در یک روز متوسط ​​در طول سال تأثیر بگذارد. سیستم های تجاری بزرگ دارای سیستم های ردیابی خورشیدی هستند که به طور خودکار زاویه تابش خورشید را در طول روز تغییر می دهند. معمولا برای تاسیسات مسکونی استفاده نمی شود.

درجه حرارت
اکثر پانل ها در حین استفاده داغ می شوند. بنابراین، معمولاً باید کمی بالاتر از سطح سقف نصب شوند تا از جریان هوای خنک کننده کافی اطمینان حاصل شود.

سایه
در اصل، سایه دشمن انرژی خورشیدی است. هنگام انتخاب یک طرح نصب ناخوشایند، حتی مقدار کمی سایه روی یک پانل می تواند تولید انرژی را در سایر عناصر متوقف کند. قبل از طراحی یک سیستم، تجزیه و تحلیل دقیق سایه سطح نصب برای شناسایی اشکال احتمالی سایه و نور خورشید در طول سال انجام می شود. سپس تجزیه و تحلیل دقیق دیگری انجام می شود و نتایج به دست آمده را تأیید می کند.

پنل‌های خورشیدی معمولی با سیستم‌های خورشیدی با راندمان بالا در مقیاس صنعتی بر روی شمع‌هایی در ارتفاع 80 سانتی‌متری از سطح زمین، در جهت شرق به غرب، در امتداد حرکت خورشید، با زاویه 25 درجه نصب می‌شوند.

من علاقه مند به ملاقات با افرادی هستم که در داخل هستند جستجوی مداوم. در میان آنها، همکار من الکساندر، از طرفداران وسایل نقلیه الکتریکی. در اینجا می توانید اطلاعاتی در مورد تحولات آن و تشکیل ناوگان خودروهای الکتریکی در اوکراین پیدا کنید. اما، به اندازه کافی عجیب، او علاوه بر ماشین الکتریکی، به پنل های خورشیدی با راندمان بالا نیز علاقه دارد.

بعد از اینکه از او سوالی پرسیدم، مجبور شدم کمی عرق کنم و این همان چیزی است که از آن بیرون آمد.

فتو ماژول های کریستالی سیلیکون

راندمان سلول های ماژول های سیلیکونی امروزه حدود 15 - 20 درصد است (پلی کریستال - تک کریستال). این رقم ممکن است به زودی چند درصد افزایش یابد. به عنوان مثال، SunTech Power، یکی از بزرگترین تولید کنندگان ماژول های سیلیکون کریستالی در جهان، اعلام کرده است که قصد دارد ظرف دو سال ماژول های PV را با کارایی ۲۲ درصد در بازار عرضه کند.

نمونه های آزمایشگاهی موجود سلول های تک کریستالی بهره وری 25٪، پلی کریستالی - 20.5٪ را نشان می دهد. حداکثر بازده نظری برای عناصر سیلیکونی تک پیوندی (p-n) 33.7٪ است. تا رسیدن به آن، وظیفه اصلی سازندگان علاوه بر افزایش کارایی سلول ها، بهبود فناوری تولید و کاهش هزینه فتو ماژول ها است.

به طور جداگانه فتو ماژول‌های Sanyo هستند که با استفاده از فناوری HIT (Heterojunction با لایه نازک درونی) با استفاده از چندین لایه سیلیکون، مشابه سلول‌های چند لایه پشت سر هم ساخته شده‌اند. راندمان چنین عناصری از تک کریستال C-Si و چندین لایه نانوبلور nc-Si 23 درصد است. این بالاترین بازده سلولی ماژول های کریستالی سریال امروزی است.

سلول های خورشیدی لایه نازک

تحت این نام چندین فناوری مختلف توسعه یافته است که عملکرد آنها را می توان به شرح زیر بیان کرد.

امروزه، سه نوع اصلی سلول خورشیدی فیلم معدنی وجود دارد - فیلم‌های سیلیکونی مبتنی بر سیلیکون آمورف (a-Si)، فیلم‌های مبتنی بر تلورید کادمیوم (CdTe) و فیلم‌های مس-ایندیوم-گالیوم سلنید (CuInGaSe2 یا CIGS).

راندمان سلول های خورشیدی لایه نازک مدرن مبتنی بر سیلیکون آمورف حدود 10٪ است، فتو ماژول های مبتنی بر تلورید کادمیوم - 10-11٪ (تولید شده توسط First Solar)، بر اساس مس - ایندیم - سلنید گالیم - 12-13٪ (ماژول های خورشیدی ژاپنی FRONTIOLAR). شاخص های کارایی سلول های سریال: CdTe دارای راندمان 15.7٪ (ماژول های MiaSole) و سلول های CIGS تولید شده در سوئیس - 18.7٪ (EMPA).

راندمان سلول های خورشیدی لایه نازک فردی بسیار بالاتر است، به عنوان مثال، داده های مربوط به عملکرد نمونه های آزمایشگاهی سلول های سیلیکون آمورف - 12.2٪ (United Solar)، سلول های CdTe - 17.3٪ (First Solar)، سلول های CIGS - 20.5٪ (ZSW). تاکنون مبدل‌های خورشیدی مبتنی بر لایه‌های نازک سیلیکون آمورف از نظر تولید در میان سایر فناوری‌های لایه نازک پیشرو هستند - حجم بازار جهانی عناصر Si لایه نازک حدود 80٪ است، سلول‌های خورشیدی مبتنی بر تلورید کادمیوم - حدود 18٪ از بازار، و مس - ایندیم - گالیم سلنید - 2٪ از بازار - .

این اول از همه به دلیل هزینه و در دسترس بودن مواد خام و همچنین پایداری بیشتر ویژگی ها نسبت به سازه های چند لایه است. توجه داشته باشید که سیلیکون یکی از رایج ترین عناصر در پوسته زمین است، در حالی که ایندیم (عناصر CIGS) و تلوریم (عناصر CdTe) در مقادیر کم پراکنده و استخراج می شوند. علاوه بر این، کادمیوم (عناصر CdTe) سمی است، اگرچه اکثر تولید کنندگان چنین پنل های خورشیدی بازیافت کامل محصولات خود را تضمین می کنند.

توسعه بیشتر مبدل های فوتوالکتریک مبتنی بر لایه های نازک معدنی با بهبود فناوری تولید و تثبیت پارامترهای آنها همراه است.

و با این حال، بر اساس ثبات ویژگی ها و قیمت نسبتا ارزان، اولویت به سلول های خورشیدی ساخته شده بر اساس سیلیکون آمورف داده می شود. اما بازده، همانطور که می بینیم، آنها بیش از 12.2٪ ندارند.

نتایج بهتری تاکنون در شرایط آزمایشگاهی به دست آمده است. به عنوان مثال، توسعه مهندسان آزمایشگاه ملی مواد، علوم و فناوری سوئیس EMPA است که موفق به دستیابی به نرخ بازده بالایی (20.4٪) در کار با نسل جدیدی از صفحات خورشیدی لایه نازک شدند. پانل های جدید بر اساس پلیمرهای انعطاف پذیر از ترکیب پیچیده CIGS یا مس ایندیم گالیوم (di) سلنید (مس-ایندیوم-گالیوم-(di) سلنید) هستند.